La información sobre lo que comieron nuestros antepasados ​​se basa principalmente en análisis de los isótopos de carbono y nitrógeno del colágeno de los huesos y la dentina. Por ejemplo, el análisis de isótopos de nitrógeno en particular, ayuda a los científicos a determinar si el alimento que se consumió fue animal o vegetal. No obstante, dado que el colágeno, así como las proteínas en general, no se conservan fácilmente en el tiempo, este método no puede usarse para examinar fósiles de vertebrados de más de más de unos 100.000 años.

Este plazo incluso se reduce a menudo a unos pocos miles de años en regiones tropicales áridas o húmedas como África y Asia, que se consideran regiones clave para la evolución humana y, por lo tanto, son de particular interés para la ciencia. Sin embargo, nuevos métodos como el análisis de isótopos de zinc del que acaba de dar cuenta el Instituto Max Planc para la Antropología Evolutiva están comenzando ahora a abrir nuevas perspectivas de investigación. Los resultados del artículo titulado Reconstructing the diet of fossil vertebrates se publican esta semana en PNAS.

Isótopos de zinc: indicadores del tipo de alimento consumido

Así, los investigadores analizaron la proporción de dos isótopos de zinc diferentes en el esmalte dental de los mamíferos fósiles descubiertos recientemente en una cueva en Laos. Estos fósiles, hallados en 2015 en la cueva Tam Hay Marklot, entre los que se encuentran los restos de búfalos de agua, rinocerontes, jabalíes, ciervos, osos, orangutanes y leopardos, datan del Pleistoceno tardío, más precisamente de hace aproximadamente entre 13.500 y 38.400 años. "La cueva está ubicada en una región tropical donde los materiales orgánicos como el colágeno generalmente se conservan muy deficientemente", comenta Thomas Tütken, del Instituto de Geociencias de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz y líder del estudio. "Esto lo convierte en un lugar ideal para que podamos probar si podemos determinar las diferencias entre herbívoros y carnívoros utilizando isótopos de zinc", añade.

"En base a la proporción de Zinc 66 y Zinc 64 podemos saber si los animales eran herbívoros o carnívoros"

El zinc se ingiere con los alimentos y se almacena como un oligoelemento esencial en la bioapatita, es decir, la fase mineral del esmalte dental, por lo que tiene más capacidad de ser retenido durante períodos de tiempo más largos que el nitrógeno unido al colágeno a los restos fósiles.

La relación relevante para el estudio entre los isótopos de este elemento se deriva de la proporción de zinc 66 y zinc 64 presente en las muestras: "sobre la base de esta proporción podemos decir qué animales son herbívoros, carnívoros u omnívoros", comenta Nicolas Bourgon, del Instituto Max Planck de Antropología Evolutiva y autor principal del estudio. Esto significa que entre los fósiles que analizamos podemos identificar y distinguir claramente entre carnívoros y herbívoros, mientras que se espera que los omnívoros se sitúen en los valores medios". Así, la carne magra contiene más zinc 64 que los alimentos vegetales, por lo que los carnívoros, como el tigre, tendrán una proporción de zinc-64 mayor en comparación con los herbívoros como el búfalo de agua.

Retrocediendo 100.000 años en el tiempo

El método del isótopo de zinc se acaba de aplicar por primera vez con éxito a fósiles. "Las proporciones de isótopos de zinc en el esmalte de los fósiles de la cueva Tam Hay Marklot sugieren un excelente potencial de conservación a largo plazo en el esmalte, incluso en condiciones tropicales", resumen los autores.

Los isótopos de zinc podrían servir como una nueva herramienta para estudiar la dieta de los humanos fósiles y otros mamíferos. Esto abriría una nueva puerta al estudio de los períodos prehistóricos y geológicos de hace más de 100.000 años. En el futuro, el próximo objetivo será aplicar este método para reconstruir los comportamientos dietéticos humanos, pero los investigadores también quieren averiguar cuán más pueden retroceder en el tiempo, aplicando su nuevo método a los fósiles de mamíferos y dinosaurios extintos que tienen millones de años.